IEA SHC Solar Heat Worldwide, Edition 2024: Marktbericht über Solarwärmetechnologien

Entwicklung des globalen Solarthermiemarktes im Jahr 2023

Ende 2023 betrug die gesamte solarthermische Leistung in Betrieb 560 GWth, was einer Kollektorfläche von 800 Millionen Quadratmetern entspricht. Dies bedeutet einen Nettozuwachs von 18 GWth oder 26 Millionen Quadratmetern Kollektorfläche im Jahr 2023, oder mit anderen Worten, ein Anstieg der kumulierten weltweit installierten Leistung von 3 Prozent im Jahr 2023 im Vergleich zu 2022.

Der jährliche solarthermische Energieertrag dieser installierten Kapazität belief sich auf 456 TWh, was einer Einsparung von 49,1 Millionen Tonnen Öl und 158,4 Millionen Tonnen CO2 entspricht.

Die neu installierte Leistung betrug 2023 21 GWth oder 30 Millionen Quadratmetern Kollektorfläche  und bedeutet einen Rückgang gegenüber dem Vorjahreswert von 22,7 GWth um 7 Prozent.

Solare Großanlagen für Fernwärme oder Wohn-, Gewerbe- und öffentliche Gebäude

Im Jahr 2023 wurden 28 neue solare Großwärmeanlagen (>350 kWth, 500 m²) mit einer Gesamtkapazität von 139 MWth errichtet. Damit stieg die Gesamtzahl auf 598 Anlagen mit einer Gesamtkapazität von 2.285 MWth, was einer Kollektorfläche von 3,3 Millionen Quadratmetern entspricht.

Der größte Teilbereich von solarthermischen Großanlagen ist die solare Fernwärme, die 336 Anlagen mit 1 908 MWth Leistung (2,73 Millionen Quadratmeter) umfasst.

Solarwärme für industrielle Prozesse (SHIP)

Im Jahr 2023 wurden weltweit mindestens 116 neue SHIP-Anlagen mit einer Leistung von 94 MWth installiert. Das bedeutet eine Verdreifachung der installierten Leistung im Vergleich zu 2022. Auch wenn dies eine sehr gute Entwicklung ist, ist zu beachten, dass dies der durchschnittlichen installierten Leistung im Bereich der solaren Prozesswärme in den letzten sieben Jahren entspricht.

Die Gesamtzahl der SHIP-Anlagen beläuft sich auf etwa 1 200 Systeme mit einer Kollektorfläche von 1,4 Millionen Quadratmetern und einer Kapazität von 951 MWth.

Photovoltaisch-Thermische (PVT) Kollektoren

Nach einem stetigen Wachstum von durchschnittlich 9 Prozent pro Jahr zwischen 2017 und 2020, gefolgt von einem Allzeithoch von 13 Prozent im Jahr 2021, kam es 2022 zu einer deutlichen Trendwende. Der Rückgang, der auf das Ende der Subventionen für PVT in bestimmten Ländern zurückzuführen ist, führte zu Markteinbrüchen von über 50 Prozent im Jahr 2022 und 30 Prozent im Jahr 2023.

Die neu installierte Leistung im Jahr 2023 beträgt 29,5 MWth und 14,5 MWpeak. Damit beträgt die kumulierte installierte PVT-Kollektorfläche 1,6 Millionen Quadratmeter, was einer thermischen Leistung von 822 MWth und einer elektrischen Leistung von 292 MWpeak entspricht.

Photovoltaik zur Warmwassererzeugung

Ein neuer Trend ist die Nutzung von Photovoltaikanlagen zur Wärmeerzeugung. Dies zeigt sich im Kleinanlagensektor mit direkt gekoppelten „PV2Heat"-Anlagen in Südafrika, wo 34 000 Anlagen dieses Typs installiert wurden. Hinzu kommt eine wachsende Zahl von Solarkombisystemen für die Warmwasser- und Raumwärmeversorgung in Wohngebäuden und zwei PV-Fernwärmesysteme, die 2023 gebaut wurden.

Globaler Marktstatus 2022

Während die Daten für 2023 nur für 20 führende Länder verfügbar sind, enthält der Bericht detaillierte Daten für 2022 für 72 Länder. Ende 2022 waren 122 Millionen solarthermische Anlagen in Betrieb.

Die fünf führenden Länder in Bezug auf die installierte Gesamtkapazität Ende 2022 waren wiederum die Volksrepublik China, die Türkei, die Vereinigten Staaten, Deutschland und Brasilien. Ein anderes Bild ergibt sich jedoch, wenn man die Daten auf Pro-Kopf-Basis vergleicht. Die 5 führenden Länder in Bezug auf die installierte Kapazität pro 1 000 Einwohner sind Barbados, Zypern, Israel, Österreich und Griechenland.

Im Jahr 2022 entfielen 59 Prozent der neu installierten Leistung auf Vakuumröhrenkollektoren, gefolgt von Flachkollektoren mit einem Anteil von 34 Prozent. Im globalen Kontext ist diese Aufteilung vor allem auf die Dominanz des chinesischen Marktes zurückzuführen, wo rund 73 Prozent aller 2022 neu installierten Kollektoren Vakuumröhrenkollektoren waren, aber auch auf den indischen Markt, wo 95 Prozent der neu installierten Kollektoren Vakuumröhrenkollektoren waren.

Dennoch ist es bemerkenswert, dass der Anteil der Vakuumröhrenkollektoren weltweit von etwa 82 Prozent im Jahr 2011 auf 59 Prozent im Jahr 2022 zurückging, während der Anteil der Flachkollektoren von knapp 15 Prozent auf 34 Prozent stieg.

In Europa ist die Situation fast umgekehrt zu der in China: 72 Prozent aller im Jahr 2022 installierten solarthermischen Kollektoren sind Flachkollektoren. Mittelfristig geht der Anteil der Flachkollektoren in Europa jedoch von 81 Prozent im Jahr 2011 auf 72 Prozent im Jahr 2022 zurück. Dagegen stieg der Anteil der Vakuumröhrenkollektoren in Europa zwischen 2011 und 2021 von 16 auf 28 Prozent.

Verteilung nach Systemtyp

Gepumpte Systeme machten 61 Prozent aller neu installierten Systeme im Jahr 2022 aus, während 39 Prozent Thermosiphonsysteme waren.

Beschäftigung und Umsatz

Basierend auf einer umfassenden Literaturrecherche und Daten aus detaillierten Länderberichten wird die Zahl der Arbeitsplätze in der Produktion, Installation und Wartung von solarthermischen Anlagen im Jahr 2022 auf weltweit 345 000 geschätzt.

Der weltweite Umsatz der Solarthermie-Branche wird für 2022 auf 15,3 Milliarden Euro (16,4 Milliarden US-Dollar) geschätzt.

Globaler Ausblick 2024 und darüber hinaus

Da der Gebäude- und der Industriesektor etwa 97 Prozent der für Wärme verbrauchten Endenergie verbrauchen, besteht ein enormes Potenzial für Solarthermie, nicht nur für die Warmwasserbereitung und die Raumheizung, sondern auch für die Fernwärmeversorgung in städtischen Gebieten und industrielle Prozesswärme.

Ausgehend von den verfügbaren Daten scheint die Nachfrage nach solarthermischen Großanlagen 2024 zu steigen. Berücksichtigt man außerdem, dass die Entwicklung von Großanlagen für solare Fernwärme und industrielle Prozesswärme eine lange Vorlaufzeit hat und dass die meisten politischen Maßnahmen im Zusammenhang mit erneuerbarer Wärme erst 2022 umgesetzt wurden, dann kann man davon ausgehen, dass die Zahl der solarthermischen Anlagen in den kommenden Jahren erheblich zunehmen wird.

Die erwartete erhöhte Nachfrage im Gebäude- und Industriesektor ist auch darauf zurückzuführen, dass Solarthermie eine kostengünstige Möglichkeit bietet, städtische Fernwärmesysteme CO2-neutral zu gestalten. Wie die bereits installierten Anlagen zeigen, kann Solarwärme unter günstigen Bedingungen zu Kosten zwischen 20 und 50 €/MWh bereitgestellt werden. Dies ist deutlich niedriger als die Preise, die Endkunden derzeit für Fernwärme zahlen.

Steigende Nachfrage nach solarer Fernwärme in Europa

Nach Angaben des deutschen Steinbeis-Forschungsinstituts Solites gingen im März 2024 sechs neue solarthermische Anlagen für Fernwärmenetze mit einer Gesamtkollektorfläche von 13 955 Quadratmetern (9,4 GWth) in Betrieb. Das ist zwar weniger als erwartet, weil das angekündigte Bundesförderprogramm für effiziente Fernwärmenetze erst mit Verzögerung freigegeben wurde.

Dennoch scheint sich der positive Trend der vergangenen Jahre auch im Jahr 2024 und darüber hinaus fortzusetzen. Neun Anlagen mit einer Kollektorfläche von 112 000 m² (78 MWth) befinden sich in Bau oder in einer fortgeschrittenen Planungsphase. Weitere 70 Anlagen mit einer Kollektorfläche von 400 000 m² (280 MWth) sind nach Angaben von Solites in konkreter Diskussion oder in Bau.

SHIP-Großanlagen in der Pipeline

Im Jahr 2023 wurden 116 solarthermische Anlagen gebaut und in Betrieb genommen, die industrielle Prozesse in verschiedenen Sektoren versorgen. Ein deutlicher Trend war dabei, dass die großen industriellen Prozesswärmeanlagen überwiegend mit konzentrierenden Kollektoren gebaut wurden, die die Bereitstellung höherer Temperaturen ermöglichen.

Dieser Trend wird sich auch in den kommenden Jahren fortsetzen, wie die derzeit weltweit geplanten Anlagen zeigen. Einige dieser SHIP-Anlagen sind beipielsweise eine 1,5 GWth-Anlage für eine Aluminiumhütte in Saudi Arabien oder eine 154 MWth-Anlage für Chilenische Kupferminen. Der Bau der ersten kommerziellen Fresnel-Kollektor-Anlage in Lateinamerika mit 365 kWth (521 m²) ist für die zweite Hälfte 2024 geplant.

Trotz einiger Verzögerungen bei der Planung und dem Bau einer solarthermischen SHIP-Anlage in einer Mälzerei in Kroatien (16,4 MWth) werden die Wärmepumpen und Speicher für diese Anlage mit Unterstützung des Europäischen Innovationsfonds realisiert. Die Solaranlage besteht aus 23 400 m² (16,4 MWth) Flachkollektoren in Kombination mit einem 5 000 m³ großen Warmwasserspeicher.